(57)【要約】【課題】ＥＱＲ構造を備えても、放熱性の悪化や半導体素子の耐圧低下がない半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】ｎ型半導体基板４７と、ｎ型半導体基板４７に形成される半導体素子と、ｎ型半導体基板４７の表面領域の外周端部に半導体素子を取り囲むようにリング状に形成されるｎ＋型不純物拡散領域５０と、ｎ＋型不純物拡散領域５０に電気的に接続され、半導体素子を取り囲むようにリング状に形成されるＥＱＲ電極５１とを備え、ダイシングラインに沿って半導体ウエハから切り出される半導体装置１において、ｎ＋型不純物拡散領域５０とＥＱＲ電極５１とのコンタクトの幅ａを、ＥＱＲ電極５１からダイシングラインまでの幅ｂ以上とする。【選択図】図１
2010050248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、前記半導体基板に形成される半導体素子と、前記半導体基板の表面領域の外周端部に前記半導体素子を取り囲むようにリング状に形成される不純物拡散領域と、前記不純物拡散領域に電気的に接続され、前記半導体素子を取り囲むようにリング状に形成されるＥＱＲ電極とを備え、ダイシングラインに沿って半導体ウエハから切り出される半導体装置であって、
前記不純物拡散領域と前記ＥＱＲ電極とのコンタクトの幅は、前記ＥＱＲ電極から前記ダイシングラインまでの幅以上である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記不純物拡散領域と前記ＥＱＲ電極とのコンタクトは、絶縁膜を介して複数に分けられている
ことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＱＲ構造を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＱＲ（Ｅｑｕｉ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｒｉｎｇ）構造は、半導体素子（トランジスタなど）が形成される素子領域を取り囲むように半導体チップの表面領域の外周端部にリング状に形成され、半導体チップの外周端部を一定の電位に保持するための構造である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、ＥＱＲ構造を備える従来の半導体装置の製造工程を説明するための図である。
まず、半導体装置としての半導体チップ４０は、図４（ａ）に示すように、シリコンウエハ４１（半導体ウエハ）上に面付けされて複数製造される。次に、シリコンウエハ４１上に複数製造された半導体チップ４０が図４（ｂ）に示すダイシングライン（破線）に沿って図４（ｃ）に示すように切り出される。図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す半導体チップ４０のＸ−Ｘ断面図である。そして、切り出された半導体チップ４０は、図４（ｅ）に示すように、ハンダ４２により電極４３（Ｃｕなど）上に実装される（ダイボンディング）。
【０００４】
半導体チップ４０は、ダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子が形成される素子領域４４（発熱領域）と、ＥＱＲ構造が形成されるＥＱＲ領域４５（非発熱領域）と、ダイシングによる切断面を有するダイシング領域４６（非発熱領域）とから構成され、図４（ｄ）に示す素子領域４４では、ダイオードが形成されている。すなわち、図４（ｄ）や図４（ｅ）に示すように、ｎ型半導体基板４７の表面領域にｐ型不純物拡散領域４８が形成され、そのｐ型不純物拡散領域４８上にアノードとしてのアルミ電極４９が形成されることにより、素子領域４４にダイオードが形成されている。
【０００５】
また、図４（ｄ）や図４（ｅ）に示すように、ｎ型半導体基板４７の表面領域の外周端部にｎ＋型不純物拡散領域５０が形成され、そのｎ＋型不純物拡散領域５０上にアルミからなるＥＱＲ電極５１が形成されることにより、ＥＱＲ領域４５にＥＱＲ構造が形成されている。なお、ｎ型半導体基板４７、アルミ電極４９、及びＥＱＲ電極５１の上には絶縁膜５２が形成されている。このＥＱＲ構造は、上述したように、ｎ型半導体基板４７の外周端部にリング状に形成されており、ｎ＋型不純物拡散領域５０は、電気抵抗の小さい切断面を介してカソードとしての電極４３に接続される。そのため、ＥＱＲ電極５１は、カソードの電位とほぼ同電位になる。これにより、半導体チップ４０の外周端部が安定した電位になり、ＥＱＲ領域４５の内側に形成される素子領域４４の半導体素子の動作特性のばらつきを抑えることができる。
【０００６】
また、図４（ｂ）に示すように、ダイシング領域４６は、シリコンウエハ４１上の半導体チップ４０がダイシングラインに沿って切り出されることによりＥＱＲ領域４５の外側に形成される領域であり、ＥＱＲ電極５１から隣の半導体チップ４０のＥＱＲ電極５１までの幅はダイシング工程の精度やハンダ付け工程の実装形状に従って設定されている。例えば、ＥＱＲ電極５１から隣の半導体チップ４０のＥＱＲ電極５１までの幅は、ハンダ４２により電極４３上に半導体チップ４０を実装した際のハンダ４２のフィレットが素子領域４４の下方まで入り込まずダイシング領域４６内におさまるような幅に設定される。
【特許文献１】特開２０００−１２４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図４（ｄ）に示す半導体チップ４０では、収縮率の大きいハンダ４２（鉛フリーのハンダなど）を採用して実装した場合、そのハンダ４２のフィレットが半導体チップ４０の下方内側に大きく入り込むが、図５（ａ）に示すように、半導体チップ４０の切り出し時にダイシングずれが起こり、フィレットが素子領域４４まで入り込んでしまうと、放熱機能を果たすハンダ４２が素子領域４４の下方全体に構成されず、放熱性が悪化してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、図５（ｂ）に示すように、ダイシングずれを考慮して、ＥＱＲ電極５１から隣の半導体チップ４０のＥＱＲ電極５１までの幅を長くすることが考えられる。
しかしながら、ＥＱＲ電極５１から隣の半導体チップ４０のＥＱＲ電極５１までの幅を長くすると、抵抗が高いｎ＋型不純物拡散領域５０が大きくなりＥＱＲ構造全体の抵抗が大きくなってしまう。そして、ＥＱＲ構造全体の抵抗が大きくなると、ＥＱＲ電極５１の電位が不安定になり、素子領域４４に形成される半導体素子の耐圧が下がってしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明では、ＥＱＲ構造を備えても、放熱性の悪化や半導体素子の耐圧低下がない半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板に形成される半導体素子と、前記半導体基板の表面領域の外周端部に前記半導体素子を取り囲むようにリング状に形成される不純物拡散領域と、前記不純物拡散領域に電気的に接続され、前記半導体素子を取り囲むようにリング状に形成されるＥＱＲ電極とを備え、ダイシングラインに沿って半導体ウエハから切り出される半導体装置であって、前記不純物拡散領域と前記ＥＱＲ電極とのコンタクトの幅は、前記ＥＱＲ電極から前記ダイシングラインまでの幅以上である。ここで、「コンタクトの幅」とは、不純物拡散領域とＥＱＲ電極とが電気的に接続する領域の幅（半導体装置の中心から端部へ向かう方向の距離）である。
【００１１】
これにより、収縮率の大きいハンダを採用しても、そのハンダのフィレットが素子領域の下方まで入り込まないため、素子領域の下方に構成されるハンダにより素子領域で発生する熱を十分に放熱させることができ放熱性が悪化することがない。また、不純物拡散領域とＥＱＲ電極とのコンタクトが大きくなり、不純物拡散領域も大きくなるが、不純物拡散領域に電気的に接続されるＥＱＲ電極も不純物拡散領域に併せて大きくなるため、ＥＱＲ構造全体の抵抗を大きくさせないようにすることができる。そのため、ＥＱＲ電極の電位が不安定にならず、素子領域に形成される半導体素子の耐圧低下がない。
【００１２】
また、前記不純物拡散領域と前記ＥＱＲ電極とのコンタクトは、絶縁膜を介して複数に分けられてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＥＱＲ構造を備える半導体装置において、放熱性の悪化や半導体素子の耐圧低下をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態の半導体装置を示す図である。また、図１（ｂ）は、ダイシングにより半導体ウエハから切り出される前の本実施形態の半導体装置間の拡大図である。なお、図４（ｄ）や図４（ｅ）と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。
【００１５】
図１（ａ）に示す本実施形態の半導体装置としての半導体チップ１において、図４（ｄ）や図４（ｅ）に示す従来の半導体チップ４０と異なる点は、図１（ｂ）に示すように、ｎ＋型不純物拡散領域５０とＥＱＲ電極５１とのコンタクトの幅ａ（半導体チップ１の中心から半導体チップ１の端部へ向かう方向の距離）を、ＥＱＲ電極５１からダイシングラインまでの幅ｂ以上になるように設定している点である。なお、ＥＱＲ電極５１から隣の半導体チップ１のＥＱＲ電極５１までの幅は、上述したように、ハンダ４２により電極４３上に半導体チップ１を実装した際のハンダ４２のフィレットが素子領域４４の下方まで入らずダイシング領域４６内におさまるような幅に設定されるものとする。
【００１６】
図２は、本実施形態の半導体チップ１の製造工程を説明するための図である。
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型半導体基板４７の表面領域にｐ型不純物拡散領域４８とｎ＋型不純物拡散領域５０とを形成した後、ｎ型半導体基板４７上に酸化膜２を形成する。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、所定のマスクで酸化膜２をエッチングする。
次に、図２（ｃ）に示すように、ｎ型半導体基板４７及び酸化膜２の上にアルミ３を形成する。
【００１８】
次に、図２（ｄ）に示すように、所定のマスクでアルミ３をエッチングしてアルミ電極４９及びＥＱＲ電極５１を形成する。
次に、図２（ｅ）に示すように、ｎ型半導体基板４７、酸化膜２、アルミ電極４９、及びＥＱＲ電極５１の上に酸化膜４を形成する。
【００１９】
そして、図２（ｆ）に示すように、所定のマスクで酸化膜４をエッチングして絶縁膜５２を形成する。
このように構成される半導体チップ１によれば、図１（ｃ）に示すように、たとえダイシングずれが起きても、ＥＱＲ領域４５とダイシング領域４６との合計の幅を、ＥＱＲ電極５１からダイシングラインまでの幅ｂ以上に保つことができる。
【００２０】
これにより、収縮率の大きいハンダ４２を採用しても、そのハンダ４２のフィレットが素子領域４４の下方まで入り込まないため、素子領域４４の下方に構成されるハンダ４２により素子領域４４で発生する熱を十分に放熱させることができ放熱性が悪化することがない。また、ｎ＋型不純物拡散領域５０とＥＱＲ電極５１とのコンタクトが大きくなり、抵抗が高いｎ＋型不純物拡散領域５０も大きくなるが、ｎ＋型不純物拡散領域５０に電気的に接続されるＥＱＲ電極５１もｎ＋型不純物拡散領域５０に併せて大きくなるため、ＥＱＲ構造全体の抵抗を大きくさせないようにすることができる。そのため、ＥＱＲ電極５１の電位が不安定にならず、素子領域４４に形成される半導体素子の耐圧低下がない。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施形態の半導体チップを示す図である。なお、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。
図３に示す半導体チップ５において、図１に示す半導体チップ１と異なる点は、ｎ＋型不純物拡散領域５０とＥＱＲ電極５１とのコンタクトを、絶縁膜５２を介して複数に分けている点である。なお、コンタクトの間の絶縁膜５２は、図２（ｂ）に示す工程において、酸化膜２をエッチングすることにより形成される。
【００２２】
このように構成しても、図１に示す半導体チップ１と同様に、放熱性の悪化や素子部に形成される素子の耐圧低下をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の半導体装置を示す図である。
【図２】本実施形態の半導体装置の製造工程を説明するための図である。
【図３】本発明の他の実施形態の半導体チップを示す図である。
【図４】従来の半導体装置を示す図である。
【図５】従来の半導体装置の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  半導体チップ
２  酸化膜
３  アルミ
４  酸化膜
５  半導体チップ
４０  半導体チップ
４１  シリコンウエハ
４２  ハンダ
４３  電極
４４  素子領域
４５  ＥＱＲ領域
４６  ダイシング領域
４７  ｎ型半導体基板
４８  ｐ型不純物拡散領域
４９  アルミ電極
５０  ｎ＋型不純物拡散領域
５１  ＥＱＲ電極
５２  絶縁膜
【図１】
2010050248.tif 000003
【図２】
2010050248.tif 000004
【図３】
2010050248.tif 000005
【図４】
2010050248.tif 000006
【図５】
2010050248.tif 000007